Trifluoroacetic Acid‐Induced Adsorption Dipole Modulation of Perylene Diimide Dipole Moment Enables 19.5% Efficiency in Binary Organic Solar Cells

偶极子 材料科学 二亚胺 三氟乙酸 吸附 力矩(物理) 调制(音乐) 有机太阳能电池 二进制数 光电子学 化学物理 光化学 物理化学 有机化学 聚合物 化学 物理 分子 算术 经典力学 数学 声学 复合材料
作者
Yangchao Zheng,Jingjing Zhao,Song Yang,Huangzhong Yu
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adom.202500569
摘要

Abstract Perylene diimides (PDIs) have emerged as promising materials for cathode interfacial layers (CILs) in organic solar cells (OSCs) due to their advantageous energy level alignment with active layer and insensitivity to film thickness, enabling the easy fabrication of efficient and large‐area devices. However, the inherent low dipole moment of PDIs results in suboptimal charge transport properties, limiting device performance. Herein, a new strategy by incorporating trifluoroacetic acid (TFA) into PDI material to fabricate a compound with a large number of dipole moments is introduced. Density functional theory calculations reveal that the highly electronegative F groups attract the ammonium end groups of PDIN and significantly increase the dipole moment of PDIN from 0.3 to 2.6 Debye, enhancing charge transfer in OSCs. By optimizing the TFA concentration to 2% in the PDIN layer and using the compound as CILs, champion efficiencies of 18.0% and 19.5% are achieved for state‐of‐the‐art binary active layers comprising PM6:Y6 and PM6:L8‐BO (Layer‐by‐Layer), respectively. Notably, these devices maintain 88.3% of their initial efficiency after 240 h, demonstrating exceptional operational stability. The work shows that the F‐induced adsorbed dipole strategy not only provides a new mechanism for material design but also paves the way for achieving high‐efficiency and stable OSCs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
離原完成签到,获得积分10
刚刚
开放灭绝发布了新的文献求助10
1秒前
ding应助曹姗采纳,获得10
1秒前
Dr大壮发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Damy完成签到,获得积分10
5秒前
Akim应助nnnd77采纳,获得10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
与可发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
goodbuhui完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
情怀应助diraczh采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助shaperly采纳,获得10
11秒前
Jack发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
jiangjiang发布了新的文献求助10
13秒前
Hello应助无情的宛儿采纳,获得10
13秒前
香蕉发夹完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI5应助_ban采纳,获得10
14秒前
希望天天吃饺子完成签到,获得积分10
16秒前
lingo完成签到 ,获得积分10
16秒前
卡卡咧咧完成签到,获得积分10
16秒前
LHNZMZMHK完成签到,获得积分10
17秒前
凉皮DOG完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
糟糕的雁菱完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
24秒前
爆米花应助学医梅西采纳,获得10
25秒前
JamesPei应助与可采纳,获得10
25秒前
26秒前
歪歪发布了新的文献求助10
26秒前
赘婿应助贝贝采纳,获得10
27秒前
马勋跃完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
AAAA发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Разработка технологических основ обеспечения качества сборки высокоточных узлов газотурбинных двигателей,2000 1000
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 510
ISO/IEC 24760-1:2025 Information security, cybersecurity and privacy protection — A framework for identity management 500
碳捕捉技术能效评价方法 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4693526
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4064300
关于积分的说明 12566713
捐赠科研通 3762634
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2078040
邀请新用户注册赠送积分活动 1106392
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 984782